Question

为了将混有K₂SO₄、MgSO₄的KNO₃固体提纯，并制得纯净的KNO₃溶液，某学生设计如下实验方案：

(1)操作①为___________________________。
(2)操作②~④加入的试剂依次可以为：___________________________________________________。
(3)如何判断SO₄^2-已除尽？____________________________。
(4)实验过程中产生的多次沉淀_______ (填“需要”或“不需要”)多次过滤，其理由是_______________________________________________________。
(5)该同学的实验设计方案是否严密？请说明理由：___________________________________。

Answer 1

(1)加水溶解
(2)Ba(NO₃)₂、K₂CO₃、KOH或KOH、Ba(NO₃)₂、K₂CO₃或Ba(NO₃)₂、KOH、K₂CO₃
(3)静置，在上层澄清溶液中再加入少量Ba(NO₃)₂溶液，若不变浑浊，表明SO₄^2-已除尽
(4)不需要     几个沉淀反应互不干扰，因此最后只过滤一次，可减少操作程序
(5)不严密，因为加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl^-，应加入稀硝酸

沉淀反应必须在溶液中进行，以便充分反应，并使杂质完全沉淀，所以首先应当将固体配制成溶液。除去SO₄^2-、Mg²⁺的方法一般是使它们分别形成BaSO₄和Mg(OH)₂沉淀，所以需要加入稍过量的Ba(NO₃)₂和KOH溶液，过量的Ba²⁺可用K₂CO₃溶液除去，因此实验时必须先加入Ba(NO₃)₂溶液，后加入K₂CO₃溶液，同时要注意不可加入BaCl₂、Na₂CO₃和NaOH溶液进行除杂，也不可用稀盐酸调节溶液的pH，否则会引进Na⁺和Cl^-杂质。